天文学家可能已经解开了为什么某些大小的系外行星似乎如此稀有的谜团。在一项新研究中，科学家们发现了证据，表明某些稀有尺寸的行星随着时间的推移变得更加普遍，因为气体行星缩小，露出它们岩石核心。
那些靠近太阳运行的小型行星往往要么属于较大的尺寸类别，要么属于较小的尺寸类别，但很少会落在中间。这种尺寸差距，或者说“半径谷”，意味着在发现数千颗系外行星后，天文学家们发现介于地球大小 1.5 到 2 倍之间的行星数量出奇地少——这些行星分别被称为超级地球和亚海王星。直到几年前，天文学家才记录了足够多的系外行星来注意到这种特定尺寸的缺失。我们的太阳系里也没有。我们内部的行星，水星、金星、地球和火星，都小于超级地球的尺寸。
但根据这项研究的负责人、扁平研究所计算天体物理学中心的天文学家 Trevor David 的说法，半径谷似乎会随着年龄的增长而填满。
David 强调，他的团队尚未证明因果关系。他们不确定年长的行星是否确实在缩小以填补这个差距。但 David 表示，年龄“似乎是”造成行星尺寸差异“最可能”的原因。他的团队探讨了几种行星随着年龄增长而缩小的可能原因。
“这又一次证明了”超级地球和亚海王星“似乎是作为一个群体诞生的，”研究行星形成的加州大学洛杉矶分校行星科学家 Hilke Schlichting 说，她没有参与这项研究。她说，这项研究提出了一个令人信服的论点，即亚海王星在大约数十亿年的时间里会失去它们的大气层，并变成超级地球。
该团队收集了 700 多颗系外行星的列表，并将它们分为两组：一组是较老的行星，另一组是更新形成的行星。他们发现，在较年轻的行星群体中明显的中间尺寸行星的缺失，在较老的行星群体中几乎消失了。
David 说，缩小系外行星大气层的原因有两种可能。第一种是年轻恒星发出的高能光——紫外线和 X 射线，它们会剥离行星上层大气中的分子。第二种是行星熔融核心的热量，它会提高大气的温度，直到一些分子的能量足以达到逃逸速度，飞向太空。
他还表示，小行星撞击也可能导致大气层损失。但他说，这与数据不太吻合。
David 说，行星形成的许多方面仍然是个谜。例如，有时一颗岩石行星可能紧挨着一个比它大四倍的尘埃行星。你会认为它们在附近形成，应该相似，但事实并非如此。
研究早期、仍在形成的太阳系，称为原行星盘，部分解释了为什么有些行星会拥有巨大的大气层。盘中可用的气体相对较快地消散。“这是一场与时间的赛跑，”David 说，行星必须在气体消散之前积累足够的质量来捕获大气层。他的许多工作都是为了区分系外行星最初形成方式和随时间演变方式的差异。
Schlichting 是一位理论家，她在实验室领导了核心加热理论的研究。她说，她希望未来的研究能够确定哪种大气层损失的方法更强，或者两者是否都是重要的因素。“我们希望其中一种是主导因素，”她说。然后，“我们可以弄清楚哪种是主导因素，从而塑造这种半径谷。”
